綠色低碳發(fā)展目前已經(jīng)成為全球戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。與以鐵礦石為原料的高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程相比，以廢鋼為原料的電爐短流程可顯著降低能源消耗和二氧化碳排放，因此，合理高效地回收利用廢鋼資源，發(fā)展電爐短流程煉鋼，是助力我國(guó)鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑。為此，《世界金屬導(dǎo)報(bào)》聯(lián)合達(dá)涅利冶金設(shè)備（中國(guó)）有限公司推出“廢鋼利用與電爐短流程煉鋼發(fā)展”專(zhuān)題，共同探討我國(guó)廢鋼資源供給與需求、電爐短流程鋼廠(chǎng)時(shí)空布局、廢鋼助力短電爐流程發(fā)展路徑、政策建議等話(huà)題。
在全球鋼鐵行業(yè)邁向低碳化、綠色化的大背景下，廢鋼回收利用與電爐短流程煉鋼正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。隨著各國(guó)碳減排政策的推進(jìn)和電弧爐技術(shù)的不斷成熟，電爐短流程因其顯著的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)，正在逐步替代部分傳統(tǒng)高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程產(chǎn)能。數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去50年來(lái)，電爐技術(shù)在能效和生產(chǎn)率方面實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展：電能消耗降低50%，出鋼時(shí)間縮短75%，電極消耗減少80%以上。這一進(jìn)步得益于化學(xué)能量輸入、設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化與智能控制的協(xié)同創(chuàng)新。如今，以達(dá)涅利DIGIMELTER?為代表的數(shù)字化電爐技術(shù)，正在重新定義綠色電爐煉鋼的新標(biāo)準(zhǔn)。
作為電爐煉鋼領(lǐng)域的創(chuàng)新引領(lǐng)者，達(dá)涅利推出的DIGIMELTER?數(shù)字化冶煉電爐，集供電技術(shù)、智能控制和環(huán)保設(shè)計(jì)于一體，已成為市場(chǎng)公認(rèn)的先進(jìn)廢鋼和直接還原鐵（DRI）冶煉解決方案。該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)超過(guò)15000爐次的高效運(yùn)行，更在運(yùn)營(yíng)成本、原料適應(yīng)性和環(huán)境友好性方面表現(xiàn)出卓越性能。
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Q-One數(shù)字化清潔供電系統(tǒng)：
重新定義電弧控制與能效邊界
Q-One是DIGIMELTER?的核心技術(shù)之一，也是全球首個(gè)在工業(yè)電爐中采用功率元器件對(duì)電弧電流和電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的系統(tǒng)。其突破性在于徹底擺脫了傳統(tǒng)變壓器分檔調(diào)節(jié)的局限，實(shí)現(xiàn)了工作點(diǎn)的自由選擇和頻率的靈活調(diào)控。該系統(tǒng)以高于0.96的功率因數(shù)運(yùn)行，電網(wǎng)閃變極低，諧波遠(yuǎn)低于IEEE標(biāo)準(zhǔn)，通常無(wú)需額外補(bǔ)償裝置即可并網(wǎng)運(yùn)行。
更值得強(qiáng)調(diào)的是其模塊化結(jié)構(gòu)。用戶(hù)可根據(jù)產(chǎn)能需求配置模塊數(shù)量，并支持分階段擴(kuò)容，既降低初始投資，也便于后期升級(jí)。在20Hz低頻運(yùn)行時(shí)，Q-One能實(shí)現(xiàn)更深熔池穿透和更強(qiáng)鋼水?dāng)嚢栊Ч?，帶?lái)高達(dá)10%的額外節(jié)電，同時(shí)降低電極消耗15%和延長(zhǎng)耐火材料壽命20%。自2016年首次應(yīng)用以來(lái)，Q-One已在多個(gè)項(xiàng)目（如克羅地亞80噸電爐、日本125噸鋼包爐）中驗(yàn)證了其穩(wěn)定性和節(jié)能效益。
同時(shí)，Q-One系統(tǒng)可與光伏、風(fēng)電、水電等可再生能源無(wú)縫對(duì)接，通過(guò)Q3-Jenius智能軟件優(yōu)化綠色電力調(diào)度，進(jìn)一步降低碳足跡和用電成本。
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廢鋼利用與電爐短流程煉鋼發(fā)展專(zhuān)題|達(dá)涅利DIGIMELTER?數(shù)字化電爐技術(shù)引領(lǐng)廢鋼煉鋼新路徑
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Q-Melt自動(dòng)煉鋼系統(tǒng)：
智能化賦能全程無(wú)人化操作
在Q-One供電基礎(chǔ)上，達(dá)涅利Q-Melt系統(tǒng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了冶煉過(guò)程的動(dòng)態(tài)優(yōu)化與全自動(dòng)控制。Q-Melt系統(tǒng)整合Q-Reg+電極調(diào)節(jié)、EVO煙氣分析和Melt-Model熔煉模型，可根據(jù)實(shí)時(shí)工藝數(shù)據(jù)自適應(yīng)調(diào)整冶煉曲線(xiàn)。該系統(tǒng)與廢鋼料場(chǎng)管理系統(tǒng)（如Q-SYM2）的深度融合，實(shí)現(xiàn)了從原料配比到鋼水成分的精準(zhǔn)控制。
通過(guò)智能工廠(chǎng)架構(gòu)和人工智能技術(shù)，Q-Melt不斷自我學(xué)習(xí)與優(yōu)化，在提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性的同時(shí)，顯著降低了對(duì)人工操作的依賴(lài)。結(jié)合機(jī)器人執(zhí)行重復(fù)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，該系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人化煉鋼”，在提升安全性的同時(shí)持續(xù)降低綜合成本。
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ECS水平預(yù)熱連續(xù)加料與Hytemp
熱送系統(tǒng)：節(jié)能降耗的關(guān)鍵創(chuàng)新
DIGIMELTER?數(shù)字化電爐技術(shù)采用“零料籃”ECS連續(xù)加料系統(tǒng)，通過(guò)水平預(yù)熱裝置對(duì)廢鋼進(jìn)行預(yù)加熱，大幅降低了電能消耗和二氧化碳排放。配合Hytemp氣力輸送系統(tǒng)，可將溫度高于600℃的直接還原鐵以無(wú)塵、高效的方式送入電爐，避免能量損失與原料氧化。該技術(shù)自1998年投入應(yīng)用以來(lái)，已在多家國(guó)內(nèi)外鋼廠(chǎng)成功運(yùn)輸約4000萬(wàn)噸DRI，運(yùn)行可靠性和開(kāi)工率接近100%。
值得一提的是，從2019年到目前為止，已經(jīng)有19臺(tái)ECS水平預(yù)熱連續(xù)加料電爐在中國(guó)投產(chǎn)，助力中國(guó)鋼鐵企業(yè)，尤其是短流程鋼廠(chǎng)的運(yùn)營(yíng)發(fā)展，大幅提升綠色制造水平，為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
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Eco-Pro氣密性設(shè)計(jì)與綠色能源
兼容：使環(huán)境足跡最小化
為最大限度減少污染物排放，DIGIMELTER?采用全密封爐體設(shè)計(jì)，配備Thor3K自清理渣門(mén)和增強(qiáng)密封接口，有效防止空氣侵入。結(jié)合智能供氧與碳控策略，使二氧化碳直接排放量較傳統(tǒng)電爐降低50%以上，總碳排放量減少25%。
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典型應(yīng)用案例：全球領(lǐng)先
鋼企的共同選擇
1）美國(guó)商業(yè)金屬公司在其亞利桑那州MIDA短流程鋼廠(chǎng)中采用DIGIMELTER?技術(shù)，以本地廢鋼為原料，以連鑄連軋模式年產(chǎn)50萬(wàn)噸螺紋鋼及型鋼，配套Hybrid-ready智能電網(wǎng)接入方案。
2）孟加拉Bashundhara集團(tuán)吉大港項(xiàng)目采用DIGIMELTER?+ECS連續(xù)加料系統(tǒng)，并接入可再生能源，年產(chǎn)10萬(wàn)噸棒線(xiàn)材。
3）美國(guó)太平洋鋼鐵集團(tuán)莫哈韋工廠(chǎng)將建成全球首座太陽(yáng)能供電的MIDA電爐鋼廠(chǎng)，通過(guò)Q-Jenius系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光能與電網(wǎng)互補(bǔ)，年產(chǎn)38萬(wàn)噸高端長(zhǎng)材。
4）紐柯公司北卡羅來(lái)納州工廠(chǎng)第三次選用MIDA電爐流程，以DIGIMELTER?及Q-One為核心，計(jì)劃年產(chǎn)41萬(wàn)短噸螺紋鋼，全面集成人工智能與無(wú)人化操作。
5）意大利、克羅地亞、日本等多國(guó)現(xiàn)有電爐和鋼包爐經(jīng)Q-One改造后，生產(chǎn)率提升10%，能耗降低8%，電極消耗減少15%，印證了該技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)裝備升級(jí)的廣泛適應(yīng)性。
達(dá)涅利DIGIMELTER?數(shù)字化電爐通過(guò)Q-One供電、Q-Melt智能控制、ECS連續(xù)加料、Eco-Pro密封設(shè)計(jì)和綠色能源耦合等一系列創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了電爐煉鋼在效率、成本和環(huán)保上的全面突破。它不僅適用于新建短流程鋼廠(chǎng)，也為傳統(tǒng)煉鋼改造升級(jí)提供了清晰路徑。在全球鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期，該項(xiàng)技術(shù)正推動(dòng)電爐煉鋼向更高效、更低碳、更智能的未來(lái)邁進(jìn)，成為替代高爐-轉(zhuǎn)爐流程、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)支撐。
